Patent ES-2896761-T3 (ES)
Title: Un filtro de humo de tabaco a base de grafeno y un método para sintetizar la composición de grafeno
Inventor: VIVEK SINGHAL AKSHAY
IPC: C04B35/628
Filed: 2017-04-27
Granted: 2022-02-25
Abstract: Un método para fabricar un filtro de material nanocompuesto de cerámica de grafeno para el humo del cigarrillo (404), comprendiendo el método: lavar el material cerámico con un ácido, en el que el ácido descontamina la superficie del material cerámico, donde el ácido activa la superficie del material cerámico, en el que el ácido se toma en una concentración predeterminada y en el que la concentración predeterminada del ácido está en un intervalo de 10-60% v/v; recocer las partículas cerámicas en un intervalo de temperatura predeterminado, en el que el intervalo de temperatura predeterminado es 600-900ºC; recubrir las partículas cerámicas con un precursor de carbono usando un solvente para obtener partículas cerámicas recubiertas, en donde las partículas cerámicas se mezclan con el precursor de carbono en una fase líquida o en una fase de dispersión, en donde después de mezclar el precursor de carbono, el solvente y las partículas cerámicas, el carbono el precursor se seca mediante calentamiento a un intervalo de temperatura predeterminado, y en el que la concentración de precursor de carbono está en un intervalo de 5- 20% p/p; carbonizar el precursor de carbono presente en la superficie de las partículas cerámicas mediante calentamiento a un intervalo de temperatura predeterminado en el aire, en el que el calentamiento convierte el precursor de carbono en un carbono amorfo, en el que el intervalo de temperatura predeterminado es 200- 400ºC, y en el que después de calentar las partículas cerámicas se obtienen con un revestimiento de carbono amorfo; segregar las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo en función del tamaño y la forma de las partículas, en donde las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo se segregan en función del tamaño de partícula en un intervalo de 300-500 micrones de diámetro, y en el que las partículas cerámicas recubiertas con el carbono se segregan sobre la base de una forma circular con superficie irregular y desigual; recocido de las partículas cerámicas recubiertas con carbono amorfo a un intervalo de temperatura predeterminado en una condición atmosférica inerte, donde el recocido convierte el carbono amorfo en grafeno, donde el intervalo de temperatura predeterminado es 600-900ºC, donde la condición atmosférica inerte comprende argón, nitrógeno e hidrógeno, y en el que el recocido produce partículas cerámicas con material nanocompuesto de grafeno o granfeno; tratar químicamente las partículas cerámicas con grafeno o material nanocompuesto cerámico de grafeno para la activación de la superficie, en el que el tratamiento químico es un tratamiento ácido, en el que el ácido se selecciona de un grupo que consiste en ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico, en el que el tratamiento ácido hace que las capas de grafeno sean porosas y aumenta la quimisorción o adsorción de una pluralidad de compuestos tóxicos del humo del cigarrillo (404), y donde los compuestos tóxicos adsorbidos son amoníaco, formaldehído, materia particulada total de la corriente principal (MS-TPM), nicotina, alquitrán y nitrosaminas; y fabricar un filtro de humo de cigarrillo empaquetando el material nanocompuesto cerámico de grafeno en una carcasa con una estructura de tubería para formar una columna de filtración (202, 301), en la que el material nanocompuesto cerámico de grafeno se llena en una cantidad de 0,5 a 1,5 gramos, y donde el material nanocompuesto cerámico de grafeno se llena directamente en forma granular en la columna de filtración (202, 301) o el material nanocompuesto cerámico de grafeno se compacta primero en una columna cilíndrica, en donde se sinteriza la columna cilíndrica que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado en troquel y en el que la columna cilíndrica sinterizada que comprende un material nanocompuesto cerámico de grafeno compactado a presión se encaja en la columna de filtración (202, 301).